2.1细胞中的元素和化合物课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学课件聚焦细胞中的元素和化合物，涵盖元素种类、含量及化合物组成。课堂导入通过地壳与细胞元素含量表格，引导学生横向纵向比较，建立元素统一性与差异性的认知，元素分类（大量/微量元素）和化合物（有机/无机）的组成作为学习支架，帮助学生构建知识体系。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，通过玉米与人体细胞元素对比、缺素影响分析培养比较归纳能力，绿萝黄化实验设计（对照实验、补充实验）强化科学探究，物质检测实验（还原糖、蛋白质等）步骤清晰，助力学生掌握科学方法。学生能提升探究能力，教师可借助丰富素材提高教学效果。

情境导入 第二章 第一节 细胞中的元素和化合物 问题探讨 古希腊 哲学家、科学家 亚里士多德 亚里士多德认为生物的形式是灵魂（隐德莱希），灵魂决定了生物体的功能和结构，是区别于无机物的关键。 后续的一些哲学家或科学家，则将生命的本质归于“生基”、“精气”、“活力”等神秘的精神力量，这些理论统称为活力论。 你相信活力论吗？你的理由是什么？ 生物体中含有神奇的“生命元素”吗？ 问题探讨 观察右侧的表格，尝试分别使用“横着比”和“竖着比”的方法进行比较，并说出你能得出哪些结论。 横着比：细胞中的元素种类与地壳中含量差异较大，但都能在地壳中找到。 竖着比：细胞及地壳中各元素含量均有差异 统一性：组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到，没有一种化学元素为细胞所特有。 差异性：细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。 思考 · 讨论 其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3% 1．在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素一样吗?怎样解释这种现象? 2. 细胞中有些元素含量很少，是否意味着它们不重要? 相同，O、C、H、N对于组成水、糖类、脂质、蛋白质有重要意义。 玉米和人体细胞的部分元素及含量 （干重，质量分数） 缺S ：影响蛋白质合成 缺Mg：影响叶绿素合成 基本元素 最基本元素 O、H C、O、H、N、 （S） K、Ca、Mg、Zn等 C、O、H、（N、 P） C、O、H C、O、H、N、 P 元素与化合物 H O N P S K Ca Mg等 C 大量元素（占生物体的万分之一以上） 微量元素（占生物体的万分之一以下） Zn、Fe、B、Cu、Mo、Mn等 口诀：锌铁B（阿）铜钼锰 组成细胞的化学元素常见的有20多种，大多以化合物的形式存在。 C、H、O、N元素含量很高，其原因与其组成细胞的化合物有关。 有机物 无机物 水 无机盐 蛋白质 脂质 糖类 核酸 1%-1.5% 70%-90% 1%-1.5% 1%-2% 7%-10% 元素与化合物 结合左侧及问题探讨中的数据回答以下问题： 细胞中含量最多的化合物 细胞中含量最多的有机物 细胞中含量最多的无机物 细胞干重含量最多的化合物 细胞中鲜重百分比元素前四的顺序 细胞中干重百分比元素前四的顺序 水 水 蛋白质 蛋白质 O>C>H>N C>O>N>H 细胞中数量最多的元素 H 以上各种问题均是对于绝大多数的生物或细胞而言，具体问题具体分析！ O、H C、O、H、N、 （S） K、Ca、Mg、Zn等 C、O、H、（N、 P） C、O、H C、O、H、N、 P 有机物 无机物 水 无机盐 蛋白质 脂质 糖类 核酸 1%-1.5% 70%-90% 1%-1.5% 1%-2% 7%-10% 总结归纳 构建大量元素、微量元素、细胞中的元素、自然界中的元素之间的包含关系图。 自然界中的元素 细胞中的元素 大量元素 微量元素 思考： 铅（Pb）、汞（Hg）在细胞中含量也很低，属于微量元素吗？这些元素属于右图中的什么位置？ 不属于，生物体不需要吸收Pb和Hg，Pb和Hg会引起重金属中毒。 铅、汞 应用与提升 植物的施肥问题： 所有植物的正常生长离不开16种营养元素，它们是碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锌、硼、锰、铜、钼和氯。其中碳氢氧主要从空气中获得，而氯的需要量极少，并且一般水源中已经含有，都不用人工补充。剩下的12种主要靠人工按比例进行补充，这个过程就是施肥。 植物营养液的介绍 1. 上述元素中哪些属于大量元素，哪些属于微量元素？ 2. 植物是如何从空气中获得碳、氢、氧元素的？ 3. 请找出上述说明中的不妥之处。 大量元素：碳、氢、氧、氮、磷、硫、钾、钙、镁 微量元素：锌、铁、硼、铜、钼、锰 氯 光合作用、呼吸作用 组成细胞的元素，常见的有20多种，而非16种 应用与提升 在长期施用该营养液后，部分绿萝植株出现黄化现象，怀疑可能与营养液缺少硒元素有关，请设计实验证明该假设。 1. 实验材料选择与分组： 2. 实验分组处理： 3. 实验现象与结论： 选取生长状况良好且相似的若干株绿萝，随机分为A、B两组。 A组用完全培养液培养，B组用等量的仅缺硒的完全培养液培养，其他条件相同。 一段时间后进行观察，若A、B两组绿萝均未发生黄化，则说明植物黄化与硒元素无关。 若A组绿萝未黄化，B组黄化 ， 则说明植物黄化与硒元素有关。 4. 补充实验： 向B组培养液中加入硒肥，培养一段时间后，若B组植物恢复正常，则可以进一步证明植物黄化与硒有关。 应用与提升 物质检测 待检测物质 生物组织材料 试剂 颜色 糖类（还原糖） 脂肪 蛋白质 有机物与化学试剂产生颜色反应，用以检测糖类、脂肪、蛋白质 梨匀浆 葡萄匀浆 花生种子 鸡蛋清稀释液 鲜肝提取液 斐林试剂 苏丹III染液 双缩脲试剂 砖红色沉淀 橘黄色 紫色 阅读P18-19中关于三种物质检测的实验，填写下列表格 还原糖检测 生物材料的选择要求：1. 可溶性还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖、半乳糖、乳糖） 2. 颜色为白（无）色或近于白（无）色 原理： Cu2+与OH-反应生成Cu(OH)2，之后在水浴加热的条件下Cu(OH)2被还原糖还原为砖红色的Cu2O（氧化亚铜）沉淀。 斐林试剂： 甲液:质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液 乙液:质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液 实验操作： 1. 向试管内注入2ml组织样液 2. 再注入1ml斐林试剂（甲液和乙液等量混合均匀后注入，现配现用！） 3. 将试管放入盛有50-65℃温水的大烧杯中水浴加热约2min 实验现象: 试管中颜色由蓝色变棕色最后产生砖红色沉淀 蛋白质检测 生物材料的选择要求：1. 蛋白质含量高 2. 颜色为白色或近于白色 原理： 在件碱性环境下的Cu2+可与含有肽键的结构（如蛋白质、多肽）反应形成紫色络合物。 双缩脲试剂： A液:质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液 B液:质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液 实验操作： 1. 向试管内注入2ml组织样液 2. 再注入双缩脲试剂A液1ml 3. 再注入双缩脲试剂B液4滴，摇匀，观察颜色变化 实验现象: 浅蓝色的溶液摇匀后变成紫色 脂肪检测 生物材料的选择要求：1. 脂肪含量高 2. 颜色为白色或近于白色 试剂：苏丹III试剂、 清水、体积分数为50%的酒精溶液 实验操作：取材——切片——制片（放、染、洗、盖）——显微观察 实验现象: 高倍镜下能观察到被染成橘黄色的脂肪颗粒。 淀粉与DNA检测 现象：淀粉遇碘液变蓝色 淀粉检测 试剂：碘液 现象：DNA与二苯胺试剂混合后，沸水浴加热呈蓝色 DNA检测 试剂：二苯胺试剂 斐林试剂 双缩脲试剂 甲液 乙液 A液 B液 成分 （质量浓度） 鉴定物质 添加顺 序方法 反应条件 反应现象 原理 0.1g/mLNaOH 0.05g/mLCuSO4 0.1g/mLNaOH 0.01g/mLCuSO4 还原糖（葡萄糖、麦芽糖等） 蛋白质 甲、乙液等量混合均匀后注入 先加入A液摇匀，后加入B液摇匀 50-650C水浴加热 不加热 蓝色→棕色→砖红色沉淀 无色→紫色 还原性糖+Cu(OH)2→Cu2O (砖红色沉淀) 碱性条件下蛋白质（含两个以上肽键）+Cu2+→紫色络合物 淀粉与DNA检测 某兴趣小组对学校附近三家奶茶店所卖的珍珠奶茶进行了原材料及营养成分的检测，每组实验用的试管均是洁净的试管，实验结果记录如表: 1. 根据表中结果，三种奶茶中淀粉最少的是_______店的奶茶。除淀粉外，三种奶茶中都含有______ 2. 该小组认为三种奶茶中都没有蛋白质，此结论是否正确?_______，判断的依据是________________。 3. 第2组实验中加热的方式最好是 ________，第4组实验中所用的染液是__________。 A 还原糖和脂肪 否 操作错误，应用双缩脲试剂 水浴加热 苏丹III染液 $